• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.263-269
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• 2021

The carrier-based differential global navigation satellite system (CD-GNSS) has been garnering significant attention as a promising technology for unmanned vehicles for its high accuracy. The CD-GNSS systems to be used for safety-critical applications should provide a certain level of integrity. The integrity of these systems must be analyzed under various conditions, including fault-free and satellite fault conditions. The systems should be able to detect the faults that can cause large biases on the user position errors and quantify the integrity risk by computing the protection level (PL) to protect the user against the faults that are left undetected. Prior work has derived and investigated the PL for the fault-free condition. In this study, the integrity of the CD-GNSS system under the fault condition is analyzed. The position errors caused by the satellite's fault are compared with the fault-free PL (PL_H0) to verify whether the integrity requirement can be met without computing the PLs for the fault conditions. The simulations are conducted by assuming the ephemeris fault, and the position errors are evaluated by changing the size of the ephemeris faults that missed detection. It was confirmed that the existing fault monitors do not guarantee that the position error under the fault condition does not exceed the PL_H0. Further, the impact of the faults on the position errors is discussed.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.418-426
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• 2022

반송파 기반 위성항법 보강시스템은 GNSS(global navigation satellite system) 측정치 오차를 보상하는 방식에 따라 OSR(observation space representation)과 SSR(state space representation)으로 구분된다. 대표적인 OSR 기반 보강시스템인 N-RTK(network real time kinematics)는 약 100 km 수준의 서비스 영역 내에서 cm급 측위 정확도를 확보할 수 있는 시스템이지만, 일반적으로 사용자-인프라 간 양방향 통신 방식에 의해 서비스가 구현된다. 이러한 특징으로 인해 N-RTK를 활용한 위성 기반 cm급 전국토 정밀 측위 서비스 구축은 현실적으로 많은 제약이 따른다. 반면, SSR 보강시스템은 서비스 영역 내 모든 사용자에게 동일한 보정정보를 제공하기 때문에 단방향 서비스에 적합하고, 각 보정정보의 전송주기를 유동적으로 조절할 수 있으므로 위성 기반 광역 정밀 보정정보 방송 서비스에 적합하다. 이러한 장점으로 인해 위성항법시스템을 보유한 각국은 SSR 보정정보 기반의 PPP(precise point positioning)/PPP-RTK 정밀 측위 서비스 구축에 박차를 가하고 있다. 이에 본 논문에서는 위성 기반 SSR 보정정보 방송 서비스들의 구성 및 특징, 측위 성능 분석을 통해 PPP/PPP-RTK 서비스 동향과 정밀 측위 현황을 파악하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.1-14
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• 2024

위치, 항법 및 시각정보 서비스를 제공하는 위성항법시스템은 위성시스템, 지상시스템, 사용자시스템으로 구성된다. 지상시스템의 구성요소인 감시국은 위성항법시스템의 서비스 제공 및 고장 검출을 위해, 위성항법 신호를 연속적으로 수집하고 위성의 SIS (signal-in-space) 고장과 수신기 및 다중반사파를 포함한 Local 고장과 같은 신호 이상을 검출하여 수신한 데이터와 검출 결과를 중앙처리국으로 전송하는 역할을 한다. 본 논문에서는 기존 위성항법시스템 감시국의 수신한 위성 신호에 대한 품질 판단 및 고장 검출을 위한 주요 모니터와 측정치 전처리 과정을 소개하고, 이를 활용하여 차세대 지역 위성항법시스템 (RNSS; regional navigation satellite system) 감시국의 구성요소와 아키텍처 및 알고리즘 개발 방안을 제시하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권1호
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• pp.25-34
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• 2024

The Satellite Based Augmentation System (SBAS) improves the accuracy and reliability of user positioning by transmitting the error correction and integrity information of the global navigation satellite system signal from geostationary satellites in real time. For this reason, SBAS was designed for aircraft operations and approach procedures and is now in operational or development stages in many countries. Time has passed since the construction of SBAS and many changes have occurred in the composition of the monitoring stations and the geostationary satellites. These changes have been investigated and the current operation and development status of SBAS globally are surveyed. The development and test schedules for the transition to dual frequency multi-constellation, an important topic in SBAS, are discussed.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.499-506
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• 2015

GNSS (global navigation satellite systems)은 민 군 차원에서 매우 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 GNSS 신호는 재밍에 상당히 취약해 쉽게 방해 받을 가능성이 상존하기에 GNSS을 사용 불가능할 시에도 일정 수준의 항법성능을 보장하여 주는 일련의 백업 또는 대체항법 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 의사위성 또는 트랜시버를 장착한 고고도 장기체공 무인기(HALE UAV; high altitude long endurance unmanned aerial vehicle)의 개념을 도입하여 국지적인 지역에서 백업 또는 대체항법 시스템을 제안하고자 하였다. 제안된 대체항법 시스템을 기반으로 고고도 장기체공 무인기의 위치 오차를 추정하고, 이를 바탕으로 최종적인 사용자 위치정확도를 산출하여 본 연구에서의 국지적 대체항법의 성능을 나타내었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.507-514
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• 2015

LX 한국국토정보공사 공간정보연구원에서는 2011년부터 LX 위성측위 (GNSS; global navigation satellite system) 네트워크를 구축하고 2014년부터 MAC (master-auxiliary correction) 방식의 네트워크 실시간 이동측위 (RTK; real-time kinematic) 전국망 운영 실험을 하고 있다. 본 연구에서는 LX GNSS 인프라의 구축 현황을 소개하고 LX GNSS RTK 서비스를 이용한 측위 성능 분석을 결과를 제시한다. 측위 성능 분석은 전북 전주, 서울, 그리고 인천에 설치된 지적도근점 중 총 25개를 이용하였으며, 1회 관측, 2회 중복관측, 그리고 5회 중복관측을 수행하였다. 측위 성능 비교를 위하여 한국국토정보공사 MAC과 국토지리정보원 VRS로 측량한 성과를 지적도근점의 고시좌표와 각각 비교하였다. 그 결과, 두 시스템이 평균오차와 표준편차가 1~2cm 수준으로 유사한 성능을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권8호
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• pp.763-770
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• 2005

위성을 이용한 측위 시스템인 광역위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)은 측량 및 항법 등에 정확한 위치, 속도 그리고 시간 정보를 제공함으로써 위치결정의 중요한 도구가 되어왔다. 미 국방성에 의해 개발되어 운용되고 있는 범세계적위치결정시스템인 GPS는 GNSS 시장에 독점적인 존재이므로, GNSS 사용자는 GPS에 의존할 수 밖에 없는 상황이다. 이런 독점 상황을 극복하기 위하여 러시아, 유럽 그리고 일본은 독자적인 위성항법시스템을 개발하기 시작하였다. 특히 유럽의 Galileo 시스템은 2008년 발사 목표로 진행되고 있다. 본 연구는 위성궤도를 생성하고 분석할 수 있도록 제작한 GIMS2005 프로그램을 이용하여 차세대 GNSS인 Galileo 시스템을 GPS와 비교 분석함에 있다. 본 실험은 GPS 단독 처리의 한계와 GPS/Galileo 결합 시스템의 이점을 인식할 수 있게 한다. 기하구조 분석은 가시위성수, 정밀도 저하율, 내부 신뢰도 그리고 외부 신뢰도를 GPS 단독 처리와 비교하여 분석된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1057-1066
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• 2023

위성항법시스템(Global Navigation Satellite System : GNSS)은 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나로, 정확한 위치정보가 필요한 차세대 이동통신과 스마트 모빌리티 분야에서 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 고성능/고정밀 위성항법시스템 기술의 발달로 보다 정확한 위치정보 획득이 가능해짐에 따라 사용자들에게 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 다양한 위치기반 제품 및 시스템들이 연구/개발 되고 있다. 본 논문은 차세대 이동통신 및 스마트 모빌리티 분야에 위성항법시스템 기술이 활용된 최신 연구 동향과 사례에 대해 조사한 결과를 제시하고, 그 결과를 분석한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권2호
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• pp.189-197
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• 2024

Galileo is a European Global Navigation Satellite System (GNSS) that has offered the Galileo Open Service since 2016. Consequently, the standardization of GNSS augmentation systems, such as Satellite Based Augmentation System (SBAS), Ground Based Augmentation System (GBAS), and Aircraft Based Augmentation System (ABAS) for Galileo signals, is ongoing. In 2023, the European Union Space Programme Agency (EUSPA) released prior probabilities of a satellite fault and a constellation fault for Galileo, which are 3×10^-5 and 2×10^-4 per hour, respectively. In particular, the prior probability of a Galileo constellation fault is significantly higher than that for the GPS constellation fault, which is defined as 1×10^-8 per hour. This raised concerns about its potential impact on GBAS integrity monitoring. According to the Global Positioning System (GPS) Standard Positioning Service Performance Standard (SPS PS), a constellation fault is classified as a wide fault. A wide fault refers to a fault that affects more than two satellites due to a common cause. Such a fault can be caused by a failure in the Earth Orientation Parameter (EOP). The EOP is used when transforming the inertial axis, on which the orbit determination is based, to Earth Centered Earth Fixed (ECEF) axis, accounting for the irregularities in the rotation of the Earth. Therefore, a faulty EOP can introduce errors when computing a satellite position with respect to the ECEF axis. In GNSS, the ephemeris parameters are estimated based on the positions of satellites and are transmitted to navigation satellites. Subsequently, these ephemeris parameters are broadcasted via the navigation message to users. Therefore, a faulty EOP results in erroneous broadcast ephemeris data. In this paper, we assess the conventional ephemeris fault detection monitor currently employed in GBAS for wide faults, as current GBAS considers only single failure cases. In addition to the existing requirements defined in the standards on the Probability of Missed Detection (PMD), we derive a new PMD requirement tailored for a wide fault. The compliance of the current ephemeris monitor to the derived requirement is evaluated through a simulation. Our findings confirm that the conventional monitor meets the requirement even for wide fault scenarios.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.128-130
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• 2012

One of the hot issues on GNSS might be that China declared to broadcast the signal of the new Global Navigation Satellite System called Beidou-Compass in December 2011. The multi-GNSS systems with the existing GPS and GLONASS consist of more than 100 GNSS satellites and transmit their signals in near future. Many benefits are expected in accuracy, availability, integrity and increasing anti-jam performance. In this presentation, we have mainly investigated the latest issue for multi- GNSS and discussed spectrum analysis as well as the accuracy improvement issue. The use of the modern weapon system based on satellite navigation information was also briefly investigated in warfare.